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1、Word參考資料，下載后可編輯5G與廣播電視地面?zhèn)鬏斎诤涎芯?摘要:地面數(shù)字電視具有廣覆蓋、不受帶寬限制等優(yōu)點，但同時也存在沒有上行通道、交互性差和實際接收效果不佳等諸多缺陷。5G技術(shù)的開展可有效彌補地面數(shù)字電視覆蓋的短板，解決終端用戶接收難題，提升播送電視整體覆蓋水平。本文通過對5G和地面數(shù)字電視技術(shù)的具體分析，探討了兩者融合開展的思路及前景。 關(guān)鍵詞：5G;地面數(shù)字電視;傳輸覆蓋;5G播送 1前言 近年來，我國在播送電視傳輸覆蓋領(lǐng)域進行了數(shù)字化變革，技術(shù)體系開始從模擬向智能化、數(shù)字化過渡，CDR播送、地面數(shù)字電視等播送電視無線覆蓋的最前沿科技推廣開來。2019年6月6日，工信部向中國廣電頒

2、發(fā)了5G牌照，將來播送電視傳輸與互聯(lián)網(wǎng)、新一代通信技術(shù)融合開展是必定趨勢，5G是其中一個重要的方向。 2播送電視地面覆蓋與移動通信的融合探究 2.1地面播送電視的智能化拓展。傳統(tǒng)意義上的地面數(shù)字電視和播送技術(shù)開展已十分成熟。在地面數(shù)字電視標準方面，國外已有DVB-T、ATSC、ISDB-T等一代標準和DVB-T2、ATSC3.0二代標準，我國也研發(fā)了DTMB及其下一代演進標準DTMB-A。在數(shù)字播送標準方面，國外有DAB，我國則有CDR等標準。一些標準還通過與新技術(shù)的融合，讓播送商提供定制的、動態(tài)的體驗，包括動態(tài)廣告置入、個性化圖形以及第二屏應(yīng)用同步等功能。以ATSC3.0為例，該標準將OTA

3、播送信號與家庭互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，節(jié)目通過播送和電視接收，廣告和其他媒體信息則通過互聯(lián)網(wǎng)提供。然而，這些標準始終得不到移動運營商和移動設(shè)備很好的支持，加之地面播送電視存在覆蓋缺陷，隨著移動視頻業(yè)務(wù)的開展，傳統(tǒng)的覆蓋網(wǎng)受眾面越來越窄，迫切需要一種全新的地面數(shù)字播送技術(shù)來實現(xiàn)交互式的雙向視音頻業(yè)務(wù)。2.2移動通信行業(yè)的播送模式拓展。移動通信技術(shù)也尋求著與播送電視的融合。自2002年第三代移動通信在Rel-6中引入多媒體播送/組播業(yè)務(wù)（MBMS）后，播送組播技術(shù)隨著3GPP技術(shù)不斷演進，先后引入多播播送單頻網(wǎng)(MBSFN)和增強型播送多播技術(shù)(eMBMS)。在Rel-14中基于播送行業(yè)的用例及需求對eMB

4、MS進行了擴展，并整合進EnTV項目，其增強性呈現(xiàn)在對系統(tǒng)架構(gòu)和界面的簡化，以及對LTE物理層的擴展。從運營效果看，EnTV以前在全世界范圍內(nèi)都鮮有商業(yè)成功的案例，性價比低是阻礙其成功的主要原因。因為4G以前基站的覆蓋范圍有限，只有幾百米，播送范圍內(nèi)用戶規(guī)模較小，點播就足夠滿足用戶需求，且更加經(jīng)濟。另外，用于播送的載波資源最多只能到達60%，不能有效滿足播送業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)需求1。但Rel-14中的FeMBMS(增強型多媒體播送多播服務(wù))，提供了HPHT(HighPowerHighTower)播送，增加了保護間隔200s選項，將載波效率提高到接近100%。在歐洲，EnTV已能滿足所有的歐盟數(shù)字播送要

5、求(管理要求，廣覆蓋、多樣化終端，靈活組網(wǎng))，效率比DVB-T高兩倍，可以釋放頻譜展開新的用途，EnTV以及后續(xù)的5G播送技術(shù)可能直接成為其下一代地面數(shù)字電視標準2。2017年7月至2019年10月，在德國巴伐利亞州進行的5GTODAY項目，借助高塔和高功率發(fā)射機，在半徑高達60km的大覆蓋區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛且廉價分發(fā)內(nèi)容，在大局部測量區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了良好的移動電視接收效果?，F(xiàn)場測量結(jié)果講明，基于Rel-14的FeMBMS已經(jīng)可以實現(xiàn)典型播送傳輸系統(tǒng)的所有特性，為今后5G播送的深入開展提供了依據(jù)。表1為Rel-14的MBSFN幀新增的參數(shù)模式。2.35G播送的實現(xiàn)形式。Rel-16標準的5G地面播送增強

6、方案研究以Rel-14的EnTV為根底，因為Rel-15及以后版本稱之為5G標準，故之后的播送、多播系統(tǒng)稱之為5G播送3。Rel-16標準于2020年7月正式凍結(jié)，其中包括對LTEEnTV進一步強化使其可以到達5G播送的要求。在我國，5G播送則主要是通過播送網(wǎng)絡(luò)(地面數(shù)字電視、播送)、5G網(wǎng)絡(luò)(移動通信網(wǎng)絡(luò)、組播單播)、固網(wǎng)(組播單播)三者的融合型網(wǎng)絡(luò)，來分發(fā)點到多點(PTM)內(nèi)容的混合型業(yè)務(wù)，讓經(jīng)典播送方式具有更強的交互性。 3我國播送電視傳輸與5G融合開展路線展望 3.1地面數(shù)字電視與5G播送的融合內(nèi)容。播送電視在地面?zhèn)鬏旑I(lǐng)域應(yīng)和5G積極融合，可以采納“地面數(shù)字電視播送+5G播送+5G通信

7、”的技術(shù)架構(gòu)，以及“播送電視發(fā)射大塔+5G移動通信基站小塔”組網(wǎng)方式，實現(xiàn)傳統(tǒng)媒體轉(zhuǎn)型升級，更好地與新興媒體融合開展。其中，地面數(shù)字電視播送針對傳統(tǒng)大屏及高清、超高清服務(wù)；5G播送針對手機和其他智能小屏，實現(xiàn)體積小、高質(zhì)量的電視直播業(yè)務(wù)。依托移動終端，播送電視將在5G時代實現(xiàn)從傳統(tǒng)接收到移動接收的升級換代。在內(nèi)容方面，基于5G播送的混合電視播送，除了電視直播外，還包括電視點播、用戶自制內(nèi)容(UGC)上傳、音頻播送、音頻點播、社交媒體內(nèi)容、交互式廣告、個性化或地區(qū)化廣告等多種形式的垂直應(yīng)用。3.2布局播送電視5G網(wǎng)絡(luò)開展。廣電擁有700MHz這一頻率優(yōu)勢。在5G建設(shè)方面，廣電擁有的頻率資源優(yōu)勢、

8、技術(shù)資源優(yōu)勢、行業(yè)資源優(yōu)勢，以及多年積淀的內(nèi)容資源和文化創(chuàng)意優(yōu)勢，可以減少組網(wǎng)本錢、擴大覆蓋面，提供更多的服務(wù)內(nèi)容。目前的問題主要是客戶少、建設(shè)經(jīng)驗缺乏，另外硬件根底幾乎為零，需要大量、持續(xù)不斷的資金和資源投入，今后廣電5G將會與電信運營商以及內(nèi)容提供商、終端設(shè)備商等共同合作，共建生態(tài)和商業(yè)模式。作為一個獨立公共平臺，廣電5G網(wǎng)絡(luò)支持不同服務(wù)性質(zhì)的運營商共享，產(chǎn)業(yè)各方均將受益，也必將給播送電視公共服務(wù)帶來很大的提升。3.3播送電視5G播送網(wǎng)絡(luò)的資源配置。2019年底，全國地面數(shù)字電視播送頻率規(guī)劃方案公布，各省的播送電視頻率面臨一輪洗牌，現(xiàn)有的地面數(shù)字電視系統(tǒng)需要大規(guī)模的改造或置換，傳輸臺站的硬

9、件系統(tǒng)也要進行轉(zhuǎn)型和升級。與頻率資源整合同樣重要的，是對現(xiàn)有國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源的整合。即便頻率、網(wǎng)絡(luò)資源整合開展順利，打造廣電自己的5G網(wǎng)絡(luò)仍然有比較漫長的道路要走，絕非一朝一夕之功。但是，對于廣電運營商而言，5G一旦建成，不僅會帶來巨大的收益回報，更有益于廣電業(yè)務(wù)的深度融合和長遠開展，這是一個著眼將來的戰(zhàn)略性抉擇。當下廣電與第三方運營商合作勢在必行，其中與中國鐵塔和中國移動的合作比較引人注目，可以有效實現(xiàn)資源的靈活配置和優(yōu)勢互補，特別是與中國移動的合作，有益于實現(xiàn)在5G全部通用頻段的廣泛覆蓋及運用。 4適合5G播送體系建設(shè)的技術(shù)路線 4.1組網(wǎng)方案3GPP的5G標準。首先的是NSA標準，但SA才是

10、5G的目標架構(gòu)，SA標準3GPP已于2018年6月在R15中。由于廣電沒有4G網(wǎng)絡(luò)，無法基于NSA組網(wǎng)，所以廣電5GRAN基于SA組網(wǎng)模式。SA組網(wǎng)易于滿足eMBB/uRLLC/mMTC業(yè)務(wù)場景需要，實現(xiàn)E2E切片、實現(xiàn)5GVoNR等功能。廣電目前在移動通信網(wǎng)絡(luò)方面是空白，可以采納極簡網(wǎng)絡(luò)方案，較少考慮兼容前幾代通行標準的有關(guān)應(yīng)用，在站點、架構(gòu)、協(xié)議、運維方面更加簡化并具有針對性。共建共享是降低建網(wǎng)本錢、提升網(wǎng)絡(luò)效益的有力手段，也是國家對5G建設(shè)的指導(dǎo)原則。廣電將采納無線接入網(wǎng)共享、核心網(wǎng)獨立的架構(gòu)。目前主要是中低頻協(xié)同覆蓋，可以采納FDD/TDD協(xié)同組網(wǎng)，廣電4.9G頻段產(chǎn)業(yè)鏈成熟度不夠，因

11、此需要共享合作運營商的成熟中頻用于容量層的補充。4.2我國5G地面播送實現(xiàn)路線設(shè)想。第一步是將5G雙向鏈路放在4.9GHz，5G播送放在700MHz，如此一來，可以不影響地面播送電視的頻譜資源，但穿透能力弱。待第一步開展成熟，第二步可考慮將5G雙向鏈路放在4.9GHz和700MHz，將5G播送放在600MHz，這樣可以保證良好的5G雙向網(wǎng)覆蓋，但5G播送將侵占現(xiàn)有的DTMB數(shù)字地面播送電視的頻譜資源，因此需要進一步進行規(guī)劃頻率，甚至5G地面播送可以直接取代地面數(shù)字電視和播送。 5傳統(tǒng)地面發(fā)射臺站在融合 路線下的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型面對5G播送的將來，不管是與地面電視同步開展，還是最終取代地面電視成為新的地

12、面電視標準，原有的地面發(fā)射臺站都是最珍貴的資源，只會存在業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型但不會喪失關(guān)鍵覆蓋節(jié)點的功能。原有的發(fā)射塔在5G播送體系里依舊是大塔播送的最正確載體，所不同的僅僅是地面電視發(fā)射機變成了5G播送發(fā)射機，將來傳統(tǒng)發(fā)射臺將會成為融合地面播送電視和5G地面播送兩種傳輸業(yè)務(wù)的綜合性臺站。那么，傳統(tǒng)發(fā)射臺面對改變可以做些什么呢？在地面700MHz清頻和模數(shù)轉(zhuǎn)換任務(wù)完成后，臺站的機房空間和鐵塔空間將會得到很大的釋放，這給臺站的轉(zhuǎn)型升級帶來機遇。我們第一步要做的是合理規(guī)劃這些資源，為5G播送的開展預(yù)留足夠的空間，為臺站業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級做好預(yù)備。第二步，要解決臺站覆蓋效果問題。目前在我國，不管地面數(shù)字電視還是5G

13、地面大塔播送，不管采納DTMB標準還是FeMBMS技術(shù)，提高關(guān)鍵節(jié)點的覆蓋能力都非常重要，特別是5G播送體系里可以通過與通信網(wǎng)的協(xié)同有效解決傳統(tǒng)覆蓋補點難題，而主節(jié)點的覆蓋效率非常關(guān)鍵，因此通過技術(shù)升級提高傳統(tǒng)播送電視天線的覆蓋性能是重要的研究方向。目前地面播送電視天線根本采納線極化(水平、垂直)方式，往往實際覆蓋效果不佳、信號不穩(wěn)定、穿透力差。采納線極化天線來輻射或接收電磁波時，電磁波在自由空間中的反射、衍射和散射現(xiàn)象會使電磁信號的極化發(fā)生改變，可能會導(dǎo)致接收天線接收不到發(fā)射天線發(fā)出的信號，甚至可能使接收系統(tǒng)無法正常工作。線極化的廣泛使用主要源于過去國內(nèi)天線設(shè)計能力和制造工藝的缺乏，無法生產(chǎn)

14、出更好性能的天線系統(tǒng)。相對于線極化，圓極化波具有許多特有的性質(zhì)。(1)圓極化天線所發(fā)射的圓極化波可以被任意線極化天線接收，圓極化天線也能夠接收任意線極化天線輻射的電磁波，該特點有效解決了天線的極化匹配問題，即接收天線不用對方向就能很好地接收到信號。(2)由于圓極化波的電場矢量始終是旋轉(zhuǎn)的，因此圓極化波具有較好的穿透能力。(3)圓極化波在入射到反射物體上時，會導(dǎo)致反射圓極化波的旋向發(fā)生逆轉(zhuǎn)，這種特性可以有效降低由于信號多徑反射造成的多徑衰落的影響，這非常利于車載移動接收。圓極化波具有很強的抗干擾能力，能顯著提高接收信號的信噪比，提高信號質(zhì)量或降低誤碼率，在惡劣的環(huán)境下工作，能更好地保證信號的暢通，圓極化天線在播送電視領(lǐng)域的應(yīng)用非常值得研究推廣。在某發(fā)射臺站的實際測試講明，相對于同一位置同品牌同型號垂直極化天線，覆蓋區(qū)內(nèi)用垂直方式接收，在平均場強實測僅下降1dB的情況下，接收效果根本等同；用水平方式接收，則遠遠優(yōu)于垂直極化天線的接收效果。測試數(shù)據(jù)還講明，圓極化天線車載接收效果明顯優(yōu)于其他天線。以此為根底，圓極化天線很大可能會納入我國5G播送相關(guān)標準中。 6總結(jié) 5G技術(shù)正在給播送電視帶來的巨大變化。在國家智慧廣電戰(zhàn)略中，5G技術(shù)與行業(yè)的多維度融合應(yīng)用是重中之重，5G與地面播送電視的深度融合是其中的一個不可或缺的方向，有助于彌補兩種網(wǎng)絡(luò)傳輸播送電視節(jié)目的短板，形成互補效應(yīng)，拓展播送電